تعيين محتواي رطوبت نسبي برگ دو ژنوتيپ كنجد با طيف سنجي مرئي- ‌مادون ‌قرمز نزديك (Vis/NIR) براي تشخيص تنش‌ خشكي

محتواي رطوبت نسبي (RWC) در گياهان يكي از مهم‌ترين پارامترهاي بيوشيميايي است و كمبود آن كارايي فتوسنتز و بهره‌وري محصول را محدود مي‌كند. گزارش‌هاي علمي در مورد استفاده از طيف‌سنجي در تشخيص تنش خشكي براي گياه كنجد بسيار نادر است. در اين پژوهش، امكان شناسايي تنش خشكي در دو ژنوتيپ حساس (ناز تك شاخه) و مقاوم (يكتا) با پيش‌بيني RWC در برگ كنجد در شرايط تنش آبي با استفاده از شاخص‌هاي طيفي بررسي شد. از شاخص‌هاي طيفي توسعه‌يافته در قالب نسبت/تفاوت بازتاب به‌دست آمده از طيف بازتابش، محدود به ناحيه (1100–400 nm) (VIs/NIR) استفاده‌ شد. صد و پنجاه گلدان از هر يك از دو ژنوتيپ به طورتصادفي به سه گروه مساوي تقسيم شدند. گلدان ها در پتانسيل مكشي خاك 0/1- (آبياري خوب)، 1- (تنش متوسط)، و 1/5- مگاپاسكال (تنش شديد) آبياري شدند. سپس طيف‌سنجي بازتابشي از برگ‌هاي هر گلدان، در ناحيه نور مرئي و مادون قرمز نزديك تهيه شد. RWC برگ نيز اندازه ; گيري‌شد. در اكثر موارد، روابط خطي بين RWC و ميانگين سه باند طيف بازتابشي برگ شامل: سبز (520 تا 565 نانومتر)، قرمز (580 تا 760 نانومتر) و مادون‌قرمزنزديك (760 تا 900 نانومتر)، و همچنين شاخص‌هاي‌ پوشش گياهي تفاضلي نرمال شده (NDVI) و نسبت‌هاي طيفي (SR) استخراج شده از طيف بازتابشي، به ;دست آمد. نتايج نشان داد كه ميانگين بازتابش منطقه قرمز با ضرايب تبيين 0/80 و 0/78 و RMSE 4/58 و 2/51، شاخص NDVI3 با ضرايب تبيين 0/80 و 0/79 و RMSE 3/84 و 2/51 و همچنين نسبت SR با ضرايب تبيين 0/84 و 0/76 و RMSE 3/40 و 2/66 به‌ترتيب براي دو ژنوتيپ يكتا و ناز تك‌شاخه، بهترين نتايج را براي پيش‌بيني محتواي رطوبت نسبي برگ ارائه دادند بنابراين، طيف‌سنجي VIS/NIR روشي سريع، تاحدي دقيق و غيرمخرب براي تشخيص شرايط آبي كنجد است. در شرايط تنش آبي، تغييرات شديدتر RWC برگ در ژنوتيپ يكتا در مقايسه با ناز تك شاخه منجر به عملكرد بهتر شاخص‌هاي طيفي بازتابشي در تخمين محتواي رطوبت نسبي برگ در اين ژنوتيپ شد. نتايج ارائه شده مي‌تواند منجر به توسعه يك ابزار قابل‌حمل براي تشخيص سريع و غيرمخرب RWC برگ كنجد شود.